科学家停顿借希格斯玻色子拓展“新物理学”

2014-07-04 11:21:39 来源：华夏经济网作者：www.xincaijie.com 分享：

2013年7月19日，一位担任维修任务的工人走过欧洲核子研讨组织（CERN）的大型强子对撞机。希格斯玻色子在粒子物理学中的脚色
　　新浪科技讯北京时候4日旧事，据国外媒体报道，两年前，物理学家历史性地探测到了希格斯玻色子。此刻，科学家正不竭加深对这一粒子的摸索，停顿借此处理一些严重的宇宙谜题。
　　在非常庞杂的尝试数据中，物理学家慢慢弄清了这类奥秘粒子的一些特性和行动。不外，有些成绩依然使人感应猜疑。在有限小的量子水平上，对希格斯玻色子的体味越多，科学家在某些宇宙学成绩——如暗物资——上的注释就会越空虚。
　　“我们所调查到的希格斯玻色子特性，如质量、彼此感化力和寿命等，将为理解更根本性的实际供给壮大的约束。”杜伦大学粒子物理现象学研讨所(IPPP)主任Valya Khoze说道。从明年开端，科学家将操纵已升级的大型强子对撞机(LHC)对亚原子粒子停止轰击。他们不只停顿能发觉新的粒子，而且停顿希格斯玻色子显现出加倍奇异的一面。
　　到今朝为止，希格斯玻色子还十分适合粒子物理学里的尺度模子。在粒子物理学中，尺度模子是一种被遍及接管的框架，同时也是注释宇宙若何建立的支流实际，可以描写强力、弱力和电磁力三种根基力及组成一切物资的根基粒子。
　　尺度模子的缺点在于，它不克不及够注释暗物资或暗能量，而这两者组成了宇宙的95%。另外，尺度模子与引力实际也不相容。科学家提出了一些实际来注释上述的冲突，如超对称模子。超对称是费米子和玻色子之间的一种对称性，也答应以或许注释暗物资和暗能量。
　　今朝，在大型强子对撞机上还没有发觉任何相关这类对称性的证据。另外，超对称模子预言了最少5品种型希格斯玻色子的具有。科学家停顿操纵大型强子对撞机做加倍深切的研讨，调查希格斯玻色子是不是会表示出与尺度模子纷歧致的行动。不外，位于日内瓦周围的大型强子对撞机今朝处于睡眠方式中，正接管为期18个月的大检讨。大型强子对撞机由欧洲核子研讨组织(CERN)建筑，在7月1日刚刚渡过了60周岁的华诞。
　　“新物理学”
　　“这将给我们一个很是好的暗示，即具有着超越尺度模子的物理学，我们行将迎来新的物理学，”ATLAS(A Toroidal LHC ApparatuS, 超环面仪器)实验打算的担任人戴夫.查尔顿(Dave Charlton)说，“它也将帮忙处理我们今朝碰到的许多物理学难题。”
　　希格斯玻色子是尺度模子的基石。在20世纪70年月初，科学家成立了尺度模子，用来注释占宇宙5%的可见物资和能量——皆由根基粒子所组成。不外，新发觉的一些玻色子却表示出了纷歧样的特性，令物理学家感应猜疑不已。
　　首先，他们不大白为什么这些粒子的质量会如斯之小，和它们在宇宙大爆炸以后的晚期宇宙中所饰演的是什么脚色。这些成绩也许得等到所谓的“新物理学”泛起以后才干取得处理。
　　大型强子对撞机将在明年从头投入使用，科学家停顿寻觅到新的粒子，包含其他类型的希格斯玻色子，和能够具有的玻色子“不私见衰变”，从而为暗物资的具有供给证据。
　　“尺度模子中的一切粒子都已被发觉了，”戴夫.查尔顿说，“若是我们发觉了新粒子，那它将指向超对称模子或其他新的实际。它将奉告我们，尺度模子是有缝隙的，还具有其他能够。”查尔顿还说道，我们也许永远不知道大型强子对撞机所发觉的希格斯玻色子是不是就是尺度模子中预言的那种粒子，它也能够仅是与之近似的对象。
　　Themis Bowcock是利物浦大学粒子物理学领域的带头人，他说，尺度模子的几个预言在畴昔两年中取得了证实，这使科学家的关心焦点落在了一些未解的成绩上。“它使我们退后一步，用加倍锋利的眼光来看待常识的鸿沟，”他说，“我们认识到，虽然我们打败了许多距离比来，也最为较着的应战，但就像一个15世纪的航海家，正向着地图之外的‘新世界’航行一样，我们也在试图发觉那残剩的95%。”(任天)